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【关键词】碳税碳交易中国碳减排
【中图分类号】F124
一、碳税与碳交易的涵义及现状
碳税是指在能源排放中按每一单位碳含量比例所征收的税。在严格控制碳排放的背景下,对于传统的能源以碳的不同含量来分别征税,以期达到延缓全球变暖速度的效果。碳税机制下企业自身利益最大化的目标则是碳排放的边际成本与碳税相等。从全球看来,美国、日本以及北欧各国等碳制度研究较早的国家都已陆续建立了旨在减少碳排放量的税收制度,并且在一些碳税制度较为完善的发达国家,其碳减排已经取得了相当成效。
在我国,国家发改委联合财政部于2010年首次就碳税问题作出专题报告,报告指出现阶段的中国应该首先推出生产型而非消费型的碳税模式,即应先向排放碳的企业征收暂不针对个人。该专题报告不仅提出了我国碳税制度实施的基本框架,也包含了如何实现碳税征收的路线图以及相关配套措施方面的建议。
碳交易是针对全球碳排放总量而采取的市场机制措施。1997年,《京都议定书》上决定将碳排放权作为一种可交易商品,先严格限定全球碳排放总额,企业可以在碳市场中交易许可证,许可证额度内允许排放温室气体。从而形成了排放权的交易,目的是发挥市场机制作用探寻减排新路径。《议定书》同时规定了三种灵活履行机制,分别是:发达国家适用的“联合履行”(JI)、适用于发达国家和发展中国家之间的“清洁发展机制”(CDM)、以及“排放限额交易”(ET)。
我国碳交易方面,实际参与的只有碳交易体系中的清洁发展机制。2011年10月国家发展改革委员会首次批准北京、上海、天津、重庆、湖北、广东和深圳等七省市开展碳交易试点工作。其中,深圳市于2013年6月18日启动全国首个碳排放权交易市场,为中国碳交易的实施拉开了序幕。
二、碳税与碳交易的比较分析
(一)减排成本比较
1.碳税:实施成本低,社会成本高
相比于碳交易机制来说,碳税的实施成本较低。碳税以各国现有的税收法律为基础,其实施方式即为增加一个税种。各国现有的税收制度非常完备,并且已经存在燃油税、资源税等各类针对能源的税目,碳税可以在此基础上开征,不必重新设计一种新的制度体系以及配备相关的机构设施。这不仅降低了碳税实施的成本,而且可以随时征收,减少为构建新体系花费的时间。同时,碳税计量较碳交易简单,征收环节非常集中,可操作性强。
但是就社会成本而言,征收碳税有着诸多弊端,例如增加产品成本、通货膨胀率提升;降低居民生活水平等。同时,很多人认为一旦征收碳税,生产企业会将其税负转移到消费者身上,起不到以高税率遏制碳排放的作用。因此,碳税的推行遇到非常大的阻力,不仅影响国家经济命脉的能源部门反对征收碳税,消费产品的个人为避免税负的转移也不支持实行碳税。所以,碳税的征收不仅要考虑其实施有效程度,也要考虑社会成本,研究其会不会对健康的经济产生不利影响。
2.碳交易:社会成本低,实施成本高
由于温室效应是均匀分布在全球的负外部性,所以无论碳减排发生在哪里,其收益都完全一致。但是,鉴于各国经济发达程度不同,各地的减排成本却有着巨大的差异。因此,碳交易核定的总排放量保持不变的情况下,利用地域成本差异,使碳减排成本最小化,这无疑做到了社会效益与经济效益的兼顾。《京都议定书》中设计的三种灵活履行机制确保了在各类不同的情况下,其减排都以最低的成本发生。从微观层面来看,碳额度的交易比较灵活,在核定碳排放额度预计不够的情况下,企业既能选择从自身方面提升创新水平,也能选择到法定的碳交易市场购买需要的额度,多途径的实现碳减排的目标。
但是,构架碳交易体系成本却很高。创建一个完善的新型市场机制对于碳交易体系的顺利运行必不可少。首先,使碳排放权变成可交易商品的量化工作不仅工作量大,而且需要世界各国碳排放的具体数据,为了保证真实性,也具有监测成本。第二,为了使碳排放权成为稀缺资源,强制保障措施必不可少,需要设立监管机构,制定严格的惩罚措施,产生保障成本。第三,碳市场运作后,为了监测不断波动的碳价格也给交易双方带来额外的成本。由于上述因素的存在,实际上实施碳交易的成本要远高于理论成果,这对于发展中国家来说是一个沉重的负担。
(二)减排效果比较
1.碳税:减排效果不确定性高
理论上,碳税的高低与实际碳减排效果呈现正相关关系,税率越高,减排效果越出色,但就目前而言,两者间没有确定的数量关系,量化困难。也就是说,碳税制度存在很大的不可控性,无法确切的将碳排放降到警戒线以下。同时,随着碳税的不断增加,其碳减排效果存在边际递减效应,然而其减排成本却有边际递增的效应,到达一定程度之后,碳税的征收可能会导致事倍功半的效果;另外,企业很可能将额外的碳税税负转移给消费者,这使减排效果不可控性大大增加。
纵观碳税制度的实施国家,只有北欧国家由于经济发达,法律完善而使其得以有效实施,剩余国家效果均不佳。所以学界有观点认为,仅仅依赖单一的碳税来实现我国核定的碳减排目标可操作性低,同时具有很高的不确定性。
2.碳交易:减排效果不确定性低
碳交易措施最大的优点就在于减排效果有保障,并且可以事先预计与量化。碳交易设置全球总排放目标后,根据一系列因素将其分配至各国,国家也可以根据自己的减排额,将其分配到地区,行业甚至微观企业。通过利益的合理分配,碳排放份额不断进行流转,最终以市场来实现全球减排的目标。同时,辅以完善的监督机制有效管制各级排放主体的遵约状况,保证减排的实施。
《议定书》参与国家承诺于2008~2012年间其温室气体排放量在1990年的水平上平均削减5.2%,这就为这些国家碳排放量设定了一个上限。根据世界银行研究数据,在2005~2007年期间,碳交易体系使总的碳排放量降低了2%~5%,平均每年减少4 000万吨~1亿吨排放。同时,碳交易制度中的CDM和JI机制帮助了许多不发达参与国进行低碳工程的建设。碳交易措施的减排量是确定的,这对延缓气候变化有很大帮助。
(三)未来前景比较
1.碳税:灵活多变,但前景不足
对比碳交易制度,碳税制度更加灵活多变。碳税作为税种的一部分,其核心控制权在各国政府税务部门手中,税务部门可根据对宏观经济的把握,随之调整征税范围、税率水平等。这样可以使碳税跟着经济走,减少对经济的影响,最大化提升其减排效果。
然而,额外开征碳税对国民经济的负面影响较大。碳税的较早征收国荷兰,经济一度受到较大的冲击。研究表明,若是在我国征收20元每吨的碳税,会使我国GDP减少0.015%,就业减少0.008%,出口减少0.548%,而碳减排仅仅为2%左右,若是继续提升标准,追求减排量的达标,碳税会使普通能源的价格提高,企业可能会将额外税负以价格形式转移到消费者中,使人民利益受损,这对于我国的社会发展有着很不利的影响,因此,碳税并不是一个可以作为长期国策的制度。
2.碳交易:体系僵化,但前景广阔
碳交易的体系设计比较僵化。首先,减排基准量的确定不准确。由于各国经济差异很大,其碳排放量也必然不同。根据减排基年判断的减排基准量会有较大误差,这可能导致某些国家配额过少,而另外一些国家配额溢出,从而出现浪费资源的情况。其次,制度的适应性与灵活性较差。与碳税类似,最佳配额的确定与经济发展情况有着非常重要的关系。受到视野的限制,未来状况具有不可预见性,这使得政府僵硬的配额计划赶不上经济形势变化,产生过少的分配导致高昂的成本,过多的分配导致浪费的情况,经济效率的实现非常困难。
但是,目前碳交易市场的构建正在持续加速。对于碳排放交易体系的构建成为当前全球能源规划中的重要部分。据统计,全球碳交易额2007年为630亿美元,2008年1 263.5亿美元,2009年1 140亿美元,2010年达到1 200亿美元。据世界银行预测,截止到2020年,全球碳交易市场总额将提升到3.5万亿美元,涨幅惊人。随着交易额的迅速攀升,交易额最大的石油能源的市场地位很可能将被碳交易市场所取代,其前景十分广阔。
三、相对减排目标下二者的兼容性分析
碳减排的目标被分为绝对与相对两种。绝对减排目标,就是针对总量进行绝对的碳排放削减,同时严格监督以达到预期的减排效果。而相对减排目标则较为温和,以碳减排与产出值等衡量因素构造相对比例,不以重大经济损失为代价而达到相对减排效果。碳税与碳交易在这两种不同目标之下其效果也大不相同。相比于绝对减排目标,相对减排目标更加灵活具有弹性。但相对减排目标并不严格遵照减排总量,所以其减排效果具有相当的局限性。然而以中国为代表的发展中国家面对着经济发展和人民生活的双重压力,必须在其中寻找平衡点,所以中国选择相对减排目标更符合现实需要。
相对减排目标的碳交易中,由于不是对总量进行绝对的碳排放削减,所以其减排目标有着动态性,不会出现超出限定排放的情形。同时,科技水平的上升会产生更多减排技术以促进减排。企业在碳税制度下节约的排放额度,并不一定能有很广阔的市场。另外,除了碳交易制度的影响,碳税制度也能制约控制企业的碳排放。此时,碳税和碳交易具有兼容性,虽然在相对减排目标下其兼容性并不是很强,但在完成低碳减排目标上具有较大的兼容并蓄作用,减排效果较好,这对于保持健康经济下的碳减排有着积极影响。
结合世界各国,包括中国碳减排的实际经验观察后可以发现,对于不同类型的企业,碳税和碳交易的具有各自的适用优势。大中型排放主体由于其监督、交易等不同方面的成本均较大,从经济效率考虑,推行碳交易比较合适。而小型微型的排放主体,由于其实施和监督成本较低,更适用于碳税制度。从经验中可以得出,当单个政策无法有效率的解决问题时,使用多层次的政策可以收到较好的效果,所以结合我国实际国情,在碳减排问题上,应将碳税和碳交易在时间的跨度上结合使用。
四、我国减排之路的建议
中国在国际上公开承诺大力推行碳减排,以2020年为目标年,我国单位GDP碳排放将会降至2005基准年的40%-45%。作为第一大温室气体排放国,中国面临着经济发展和环境保护的双重任务,如何选择适合自身的减排之路、实现社会经济低碳发展具有重要现实意义。本文认为短期内采用碳税措施,将碳交易制度的建立完善作为一个长期规划,是碳减排措施在中国实施的最佳选择。
(一)短期采用碳税措施
短期可以实行碳税制度。减少碳排放有政府调控和市场调节两种措施,分别对应碳税和碳交易。而与其他国家不同的是,我国政府具有最强大的宏观调控能力,可以在短期内运用行政力量铺设好碳税制度,以便于在2020年之前完成减排承诺。在短期内,碳税的征收并不需要额外的资金支持,只需在我国原有税收体系中进行针对性调整即可运行。但在长期内,由于目前中国税负已经很高,税收体制改革势在必行,长期征收碳税加重企业和居民的负担,不具有可行性。同时,北欧、美国等发达国家十几年征收碳税的经验和教训可以为我国碳税制度的建设提供借鉴,例如确定碳税的征收范围,具有经济效率的税率设置,以及怎样避免其对健康经济发展的冲击等。
在征收碳税时,为了兼顾经济增长的平稳发展,可采用税收中性原则,即在征收碳税的同时,减少其它税收的税率,最终保持税额不变。或者将多出的税收全部以政府支出形式补贴或者投资,保持政府储蓄不变,采用这种形式,补贴的对象应该针对高碳行业、主动减排行业、居民。
(二)转型期采用双策并举模式
有学者研究显示,采用单一的碳税制度可以于2020年使我国碳排放较基准年下降30.85%,明显与我国承诺的40%~45%的减排目标有差距,需要采取进一步的减排措施。但是,不管是单一的碳税制度还是单一的碳交易制度均无法让我国取得合规满意的效果。
通过上述的对比分析与兼容性分析,无疑结合实际国情,将碳税和碳交易在时间的跨度上结合使用是一个较优的选择。鉴于短期和长期所采取的政策差异很大,所以在二者交接的过渡时期内,可以采取改进的双策并举模式。这样既可以在前期发挥碳税灵活多变的优点,为碳减排的建设积累经验,又可以为碳交易市场的建设提供资金与实践,同时也可以接轨国际碳减排步伐,有助于建立我国碳减排大国的积极形象,此外也不损害我国国民经济的健康发展。
(三)长期实行碳交易制度
中国作为联合国CDM项目的最大实施方,却只有CERs的一级市场,国际买家可以在中国市场上买入CERs在国际市场进行套利,这只会加大中国经济与其它国家的差距,这意味着中国需要在长期积极参与碳交易体系。
我国可以率先在高碳排放量的垄断行业中试行碳交易制度,这有助于缓解经济冲击。由于我国中小企业吸收了90%以上的就业人数,所以在大型垄断企业中试行碳交易制度对整体就业的影响相对较低。而大型企业虽然也受到一些影响,但其巨大的体量决定其对损失的容忍度较高,不会对企业的生存造成重大打击。同时,垄断企业资金丰富,人才众多,能为国家碳减排目标提供强大的创新能力。碳交易制度给予企业较大的灵活度,相比于会造成经济效率损失的碳税,促进资源合理配置的碳交易制度无疑将经济损失最小化。最后,我国不仅需要建立完善的碳交易市场,而且要大力推动其国际化,争取利益最大化。目前发达国家碳交易制度相对完善,我们需要紧跟世界能源革命,把握先机。根据《京都协议书》,发展中国家在目前的碳减排情况上具有相对优势,这有助于我国抓住机会建立起属于自己的碳交易体系。殊途同归,无论是碳税还是碳交易,其目标都是保证世界碳减排的实施,可以综合采用两种手段,达到维护全球气候的目的。
主要参考文献:
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关键词:冰蓄冷 地源热泵 节能
中图分类号:TE08 文献标识码: A
0引言
冰蓄冷与地源热泵技术均起源于国外,目前在发达国家,60%以上的建筑物都已使用冰蓄冷技术。在美国地源热泵空调系统占整个空调系统的40%,是美国政府极力推广的节能、环保技术。从美、日、韩 等国家应用的情况看,冰蓄冷技术在空调负荷集中、峰谷差大、建筑物相对聚集的低区或区域都可推广使用。
随着常规能源的紧缺,以及由于常规能源引起的各类环境问题,使得人们越来越关注潜在的能源危机。因此必须采用节能新技术来降低能耗。而我国建筑方面的能耗占总能耗中的很大一部分,其中空调就占了30%以上。主要从节约能源、保护环境的角度出发,将高效节能的地源热泵系统和冰蓄冷空调系统联合起来,在夏季冷负荷大的地方采用地源热泵联合冰蓄冷系统进行制冷。目前我国每年新建建筑面积约20亿平方米,其中,城市新增住宅建筑和公共建筑约8亿~9亿平方米,为冰蓄冷技术的推广应用提供了巨大市场。
冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中,白天融冰将所储存冷量释放出来,减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量,它代表着当今世界中央空调的发展方向。削峰填谷、平衡电力负荷,改善发电机组效率从而提高能源的利用效率、减少环境污染,降低总电力负荷,减少电力需求从而减小机组装机容量、节省空调用户的运行费用。它代表着当今世界的中央空调发展方向。地源热泵技术属可再生能源利用技术。由于地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源, 地源热泵进行能量转换的供暖空调系统,属经济有效的节能技术。地源热泵的冷热源温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%,因此要节能和节省运行费用40%左右。另外,地能温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性。在制热制冷时,输入1KW的电量可以得到4-5KW以上的制冷制热量。运行费用每年每平方米仅为18——26元,比常规中央空调系统低40%左右。在瑞士、瑞典、奥地利、丹麦等国家,地源热泵(土壤换热器)技术利用处于领先地位,地埋管土壤换热器热泵得到了广泛的应用。
1设计实例
天津某低碳产业园总建筑面积50000平方米,利用原有工厂企业转换到以创意设计、文化旅游、总部办公为主,实现由生产型向综合服务型的功能转换,通过间空间设计艺术与经典工业建筑结构相融合,体现低碳减排、节能环保等产业元素。
设计日冷负荷4478.8kW,冰蓄冷比例取日负荷的10%,23点到次日7点为蓄冰时间,每天蓄冷量为4200kWh,其余由热泵机组提供。
根据负荷情况选用两台1962.4kW的螺杆式地源热泵机组,一台制冷量为623.4kW的双工况螺杆式冷水机组,冷冻水供、回水温度为6/13℃,地埋管供、回水温度为35/30℃,共需打井646口,地埋管采用双U型高密度聚乙烯管,有效孔深120m,埋管间距5m。
在地埋管地源热泵机组的选择上,根据不同区域建筑物的基本状况进行设备的选择。因此在机组选择的时候,如果按照冷负荷标准选择机组,则会导致机组的制热能力大大超出建筑物的热负荷需求,造成机组投资和运行的浪费;而若按照热负荷标准选择,则会出现夏季制冷量不够,故可以按照冬季热负荷标准进行选择,以冰蓄冷空调系统作补充。这样不仅可以降低地热换热器的初投资,而且还可以实现地源热泵机组的间歇运行,有利于土壤温度场的有效恢复。此外,冰蓄冷技术只能应用于夏季空调季节,起到“削峰填谷”的作用,但却无法在冬季供暖;而地源热泵技术虽然可以供暖制冷,但却无法在夜间电力低谷时蓄冷,起到平衡电网负荷的功效。因此,地源热泵和冰蓄冷技术的联合运行,既可使用户使用到冬季廉价的地热能资源,又可使用户使用到具有良好舒适性的冰蓄冷空调制冷。这样既减轻了采用常规能源带来的环境压力,还为平衡电网负荷做出了贡献,可谓一举多得。
本工程地源热泵与冰蓄冷空调联合运行系统,采用部分负荷蓄冰,制冷主机和蓄冰设备为串联方式。该蓄冰制冷系统与地源热泵机组并联使用,夏季直接供应6℃冷冻水。在夏季夜间电力低谷时段制冰系统将冰蓄满,白天电价高峰时段融冰供冷,融冰量通过改变乙二醇泵频率控制,各工况转换通过电动阀门开关制动切换。部分负荷蓄冰系统的控制,除了保证蓄冰工况与供冷工况之间的转换操作以及空调供水或回水温度控制以外,主要应解决热泵主机和蓄冰装置之间的供冷负荷分配问题。本工程按照地源热泵优先供冷,蓄冰系统调峰,双工况螺杆式冷水机组作为补充的控制方案,以达到最大节约电费的目的。
经济性见表
地源热泵联合冰蓄冷系统
系统设备(含地埋管)/万元 727.4 306.7
配电系统/万元 43.2 64.8
系统投资小计/万元 770.6 371.5
投资对比/万元 比常规系统增加投资399.1万元,增加107.5%
电力补贴/万元 预计在43.2~48万元之间
蓄冰设备占地面积/㎡ 134.4
夏季运行费用/万元 52.6 71.7
运行费用对比/万元 比常规系统节约运行费用19.1万元,节省37.85%
回收年限 4.7a(5.4a不含电力补贴)
2地源热泵联合冰蓄冷空调系统的优点及应用前景
针对单一的空气源空调系统或地源热泵空调系统或是冰蓄冷空调系统,笔者提出地源热泵联合冰蓄冷空调系统,其优点在于(1)以土壤为热源,由于全年土壤温度波动小,随着土壤深度的增加,土壤温度变化相对稳定,冬季土壤温度比空气温度高,夏季又比空气温度低,所以热泵的供热供冷的COP值均高。因而可以大大空调系统的耗电量,也为用户节省了运行费用;(2)在室外气温处于极度状态时,用户对冷(热)量的需求量处于高峰期,由于土壤温度有延迟,这时它的温度并不处于极端状态,它可以提供较小的冷凝温度和较高的蒸发温度,提高机组的制冷(制热)能力,尽可能满足用户要求;(3)土壤源热泵的埋地盘管不需要除霜,减少了结霜和除霜的损失及复杂的除霜控制,从而降低了户型中央空调机组的造价;(4)土壤源热泵不需要风机,可以减少噪声和热风污染,而且运行情况好于空气源热泵,有较高的可靠性,为用户的使用带来很大的方便;(5)土壤源热泵的主机,可安装在建筑物附属房间内,完全不影响建筑外观;(6)也正是由于土壤温度的延迟作用,因而可以提高户型中央空调单机的制冷量,再加上夜间蓄冰,可减少白天机组制冷量,使机组压缩机容量减小,降低机组造价,同时还可以适应更多的单相电用户的需要;(7)夏季,即便是在夜间,土壤源热泵的冷凝温度也低于空气源热泵,因而可以减小制冷系统运行时的压缩比,这为地源热泵联合冰蓄冷空调系统利用低谷电蓄冰创造了极为有力的条件。
地源热泵联合冰蓄冷空调系统有着较大的市场前景:(1)小型别墅逐年增多,地源热泵联合冰蓄冷空调系统是富裕起来的城乡居民家庭空调的首选机型,这部分居民占我国人口的比例不大,但绝对数不小;(2)城市绿化面积扩大,也为一些低层住户和小型商业,办公用户提供了使用地源热泵联合冰蓄冷空调系统的条件;(3)工矿企业的办公、计量、化验、检测等附属用房也具有使用地源热泵联合冰蓄冷空调系统的条件;(4)据国外资料介绍,在定负荷运行情况下,蓄冷空调比非蓄冷空调年节能率为13%。因此,蓄冷空调将得到国家重视和推广,并有可能获得国家补助,以降低用户的投资;(5)为解决电力负荷不均的问题,我国将进一步拉大峰谷电价比,与国际通行峰谷电价比例靠拢,以鼓励利用低谷电。随着“峰谷电价”政策的全面实行,地源热泵户型蓄冰中央空调将会有更为广阔的市场前景。
3结论
通过以上地源热泵联合冰蓄冷的设计实践可以得出:对于大型商业建筑而言,夏季制冷宜采用冰蓄冷空调代替常规电制冷空调,这样可以实现电网“削峰填谷”,大大降低运行成本,而且可以解决环境污染问题。该项目已经于2012年投入运行,产生了巨大地经济效益和节能效果,符合节约型社会的可持续发展要求。相信只要扬长避短、优化设计,地源热泵与冰蓄冷空调量和构建的复合式新型能源系统将具有广阔的发展前景。